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公开(公告)号：CN110790264B
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN201911261126.3
申请日：2019-12-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/186
Abstract: 本发明公开了一种形态可控的高质量石墨烯粉体及其制备方法，属于新材料领域。本发明以过渡族金属盐作为模板，利用化学气相沉积工艺，在适宜的温度和气氛条件下，在金属盐(已被还原为金属)表面催化生长石墨烯。所得的石墨烯粉体可据应用需要保留或去除基底，形成石墨烯/金属壳核复合结构或石墨烯中空腔体结构。调控反应参数，可以对所述石墨烯粉体的粒径，形态等进行调控。所述金属盐及相应的刻蚀酸液均可通过回收循环利用，整个生产过程仅消耗一定量的电能和反应气体。本发明工艺简单，生产成本低廉，容易放大量产。所制备的石墨烯具有很高的结晶质量，导热、导电性能优异，可作为填料在诸多领域获得应用。
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公开(公告)号：CN114014285A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202010687242.8
申请日：2020-07-16
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B25/14 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M8/0228
Abstract: 本发明属于离子传导膜领域，具体涉及一种基于含金属空位的二维材料的离子传导膜及其制备方法。该二维材料通过离子交换插层过渡金属硫磷化物块体获得，通过层层叠加组装形成层状膜，利用过渡族金属空位吸附的离子易于脱附、薄膜润湿性好、低湿度下的保水性等特点，结合二维材料自组装膜规则的纳米通道和强毛细管作用力可促进离子和水分子快速传输的优势，获得了在大范围相对湿度和温度环境下具有超高质子、锂离子传输率的离子传导膜。本发明具有制备工艺简单、易于结构调控和规模放大的特点，为二维材料在燃料电池、质子传导膜电解槽、锂离子电池、锂硫电池、钠离子电池等能量转化和存储器件中的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN110835423B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN201911261123.X
申请日：2019-12-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于石墨烯的复合填料及其制备方法，属于新材料及其应用技术领域。该复合填料包括具有中空腔体的石墨烯粉体和腔体内填充的功能材料；所填充的功能材料为相变材料、磁性材料、催化材料或活性物质等。本发明以过渡族金属盐作为模板，利用化学气相沉积工艺，在适宜的温度和气氛条件下，在金属盐(已被还原为金属)表面催化生长石墨烯。所得的石墨烯粉体用酸去除基底后，形成具有中空腔体的石墨烯粉体，填充功能材料后获得复合填料。本发明所制备的石墨烯具有很高的结晶质量，导热、导电性能优异，填充功能材料后可作为填料在诸多领域获得应用。
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公开(公告)号：CN109809358B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201711167326.3
申请日：2017-11-21
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明涉及二维材料的转移技术，具体为一种采用包含液相界面层的复合转移介质实现洁净、无损转移大面积二维材料的方法。首先在位于初始基体的大面积二维材料表面形成液相界面层，并在液相界面层表面形成转移介质层；然后将转移介质/液相界面层/二维材料复合膜与初始基体分离；将界面层转变为液相，再将转移介质/液相界面层/二维材料复合膜的二维材料表面与目标基体结合；在去除转移介质和界面层之后，实现二维材料到目标基体的转移。该方法通过在转移介质与二维材料之间引入液相界面层的方法，改善转移介质与初始基体表面的二维材料之间的结合、以及转移介质表面的二维材料与目标基体之间的结合，同时减少转移介质与二维材料的直接接触。
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公开(公告)号：CN112477309A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011200115.7
申请日：2020-10-30
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: B32B9/00 , B32B9/04 , C08J5/04 , C08J5/00 , C08L63/00 , C08L83/04 , C08L61/06 , C08K7/06 , C08K3/04 , C08K7/24
Abstract: 本发明涉及结构/功能复合材料领域，具体为一种具有石墨烯互穿网络结构的叠层复合材料。以高质量石墨烯泡沫层为导热增强体与碳纤维布层形成水平方向的叠层取向结构，垂直方向上利用材料的多孔结构在铺层材料的孔隙处原位构筑石墨烯三维连续网络，形成碳纤维布层、石墨烯泡沫层与石墨烯三维连续网络之间的混杂互穿网络结构，最后将基体材料注入其中，获得兼具高导热及高力学性能的石墨烯/碳纤维/聚合物基复合材料。利用高质量石墨烯泡沫层与石墨烯三维连续网络本征高导热性能形成互穿网络结构，赋予复合材料更高的热导率，且有助于复合材料力学性能的提升，实现多尺度多组元间的协同增强效应。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112054125A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN201910497276.8
申请日：2019-06-06
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及薄膜光电器件的制备和应用领域，具体为一种利用喷墨离心设备高效制备柔性薄膜光电器件的方法。首先，将柔性基底贴附在喷墨离心设备的离心筒上；然后，控制离心筒高速旋转并将墨水喷射到柔性基底上，利用离心力将墨水均匀涂覆在柔性基底表面，原位加热固化成膜；转换墨水通道，重复上述步骤，从而实现不同功能薄膜的层层叠加；最后，通过喷射导电墨水或蒸镀金属等制作顶电极，进而实现大面积柔性薄膜光电器件的制备。本发明不仅溶液利用率高、操作简便、成本低，而且可实现全溶液法制备柔性薄膜光电器件，可广泛用于量子点发光二极管、有机太阳能电池等柔性薄膜光电器件的制备。
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公开(公告)号：CN106810876B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201510873298.1
申请日：2015-12-02
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种填料定向排布的复合材料及其制备方法，属于新材料及其制备技术领域。该方法首先将片层状填料与有机高分子材料均匀混合，再通过挤压方式实现填料在基体中的有序定向排布，进而制备出所述填料定向排布的复合材料。所制备的复合材料是由片层状填料和有机高分子材料基体组成，片层状填料有序定向排布于有机高分子材料基体中，从而充分发挥填料在特定方向上的性能的优势，因此该复合材料具有优异的性能(如特定方向上的导热性能)、良好的弹性和柔韧性，在导热、导电或电磁屏蔽等诸多领域存在应用潜力。
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公开(公告)号：CN108568926B
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201711169870.1
申请日：2017-11-21
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及二维材料的制备和应用领域，具体为一种高效制备高定向、高致密二维材料薄膜的方法。采用内表面光滑的圆型管作为浇铸模具，模具高速沿圆周方向旋转时将含有二维材料的溶液倒入模具中，利用离心力将溶液均匀涂覆在模具内表面，在离心旋转过程中，形成促使二维材料在溶液中沿圆周方向层层定向规则排列的剪切力，同时离心力会促使二维材料的高致密堆积，进而得到高定向、高致密的二维材料薄膜。本发明适于石墨烯等各种二维材料及其复合材料薄膜和叠层异质结构薄膜的制备，极大提高薄膜的电学、热学、力学等性能，用于高性能导电/导热薄膜、热管理材料、高强度薄膜、电子/光电子器件、致密储能、气体/离子分离膜和质子传输膜等领域。
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公开(公告)号：CN110694559A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201810748305.9
申请日：2018-07-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: B01J13/04
Abstract: 本发明涉及二维材料纳米片包覆微球的制备与应用领域，具体为一种干法制备核壳结构二维材料纳米片包覆微球的方法及其应用，制备方法包括：(1)制备二维材料纳米片；(2)将space微球与二维材料纳米片按照一定比例进行物理粗混，制备成混合母料；(3)在母料中添加表面活性剂溶液，使母料润湿并进一步混合均匀；(4)利用流化床气流磨对上述母料进行细混，使片层结构的二维材料纳米片均匀包覆在微球表面；(5)清洗、离心分离去除多余的表面活性剂和二维材料，再经干燥得到二维材料纳米片致密包覆的核壳结构微球。本发明工艺简单、快捷高效、环境友好、无需大量溶剂分散且可有效避免二维材料纳米片的团聚，适用于工业化生产。
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公开(公告)号：CN109824043A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201711185627.9
申请日：2017-11-23
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/194 , C01B32/186 , C01B32/184
Abstract: 本发明涉及石墨烯领域，具体为一种调控转移介质层柔性提高鼓泡转移石墨烯速度的方法。该方法包括：在生长基底上采用化学气相沉积法生长石墨烯；将转移介质与在生长基底上的石墨烯贴合，形成“转移介质/石墨烯/生长基底”的复合结构，通过提高转移介质层的柔性减小鼓泡过程中分离“转移介质/石墨烯”和生长基底的阻力，使气泡更容易在石墨烯和生长基底间滑移；最后气泡在石墨烯和生长基底间快速滑移将石墨烯从生长基底表面剥离，获得的石墨烯具有良好的完整性。本发明可显著提高鼓泡转移石墨烯的速度，实现大面积高质量石墨烯薄膜的高效转移。
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